SMT イオン清浄度試験方法: ROSE、イオンクロマトグラフィー IC、および C3

表面実装技術 (SMT) の分野では、回路基板と電子部品のイオン清浄度を確保することが重要です。 イオン残留物は、短絡、腐食、電気的性能の低下などの問題を引き起こす可能性があり、製品の信頼性や寿命に重大な影響を与える可能性があります。 SMT 製品のイオン清浄度を正確に評価するために、現在、溶媒抽出物の ROSER 抵抗率、溶媒抽出液の抵抗率試験、イオンクロマトグラフィー、IC 試験、C3 試験などの方法が使用されています。
I. ROSEテスト

ROSE テストは、イオン清浄度をテストするために一般的に使用される方法です。 その基本原理は、溶媒抽出溶液の抵抗率を測定することにより、イオン性汚染物質の含有量を間接的に評価することです。

(I) テスト手順

1. サンプルの準備: テストする SMT 回路基板またはコンポーネントを適切なサイズのサンプルに切断し、サンプルの表面が代表的なものであることを確認します。

2. 溶媒抽出: サンプルを特定の溶媒 (通常はイソプロパノール) で満たされた容器に置き、特定の温度と時間条件下で超音波抽出を実行して、イオン性汚染物質を溶媒に溶解します。

3. 比抵抗の測定: 比抵抗計を使用して抽出溶液の比抵抗を測定します。 抵抗率が低いほど、イオン性汚染物質の含有量が高くなります。

(Ⅱ) メリット
操作が比較的簡単で検査速度も速いため、大規模生産における迅速なスクリーニングに適しています。

2. 塩化物、硫酸塩、硝酸塩などの一般的なイオン性汚染物質の優れた検出能力を備えています。

(III) 制限事項

1. さまざまな種類のイオン性汚染物質を区別することはできず、イオンの総量に関する情報しか提供できません。

2. 低濃度のイオン性汚染物質の検出感度は比較的低くなります。

3. テスト結果は、溶媒の純度や抽出条件などの要因に影響される可能性があります。

II. イオンクロマトグラフィー IC テスト
イオンクロマトグラフィーは、さまざまなイオンの種類と含有量を正確に測定できる、非常に効率的かつ高感度なイオン分析技術です。

(I) 試験原理

イオン交換の原理に基づいて、検出対象のイオン混合物をイオン交換カラムで分離し、導電率検出器などの検出器でさまざまなイオンの濃度を検出します。

(II) テスト手順

1. サンプルの前処理: ROSE 検査と同様に、サンプルの切断と溶媒抽出が実行されます。

2. サンプル注入分析: 抽出溶液はイオンクロマトグラフのサンプル注入システムを通じてクロマトグラフィーカラムに注入され、移動相の駆動力によりクロマトグラフィーカラム内でさまざまなイオンが分離されます。

3. 検出と定量: 分離されたイオンは順番に検出器を通過し、対応する信号を生成します。 シグナル強度と検量線に基づいて定量分析を行い、イオンの種類と含有量を決定します。

(III) メリット

1. 塩化物、フッ化物、リン酸塩などの陰イオン、ナトリウム、カリウム、カルシウムなどの陽イオンを含む複数のイオンを同時に検出でき、イオンの組成に関する詳細な情報が得られます。

2. 高い検出感度、低濃度のイオン汚染物質を正確に測定します。

3. 高い精度と再現性を持っています。

(IV) 制限事項

1. 機器や装置は比較的高価であり、操作やメンテナンスには専門の技術者が必要です。

検査時間は比較的長く、大量生産における迅速な検出には適していません。

Ⅲ． C3 テスト

C3 テストは、SMT 組み立てプロセスにおけるフラックス残留物のために特別に設計されたイオン清浄度テスト方法です。

(I) 試験原理

特定の条件下で残留フラックスによる導電率の変化を測定することで、イオン汚染の程度を評価します。

(II) テスト手順

1. サンプルの準備: テストする SMT 回路基板またはコンポーネントを専用のテスト治具に配置します。

2. テスト条件の適用: 特定の温度および湿度条件下でサンプルに特定の電圧と電流を加えます。

3. 導電率測定: 試験中のサンプルの導電率の変化を監視します。 導電率が高いほど、イオン汚染はより深刻になります。

(III) メリット

1. SMT の製造プロセスと密接に関係するフラックス残留物を直接テストします。

2. フラックス残留物がイオンの清浄度に及ぼす影響を迅速に評価できます。

(IV) 制限事項

1. フラックスに関連するイオン性汚染物質のみを検出でき、他のソースからのイオン性汚染物質の検出能力は限られています。

2. テスト結果は、温度、湿度、電圧などのテスト条件によって影響を受ける可能性があります。精度を確保するには、テスト条件を厳密に制御する必要があります。

IV. 3つの試験法の比較と適用選択

(i) 比較

1. 検出能力: IC テストはイオンの種類と含有量に関する最も詳細な情報を提供し、次に ROSE テストが続きますが、C3 テストは比較的制限されています。

2. 検出感度: IC テストの検出感度は最も高く、ROSE テストと C3 テストの感度は比較的低くなります。

3. テスト速度: ROSE テストと C3 テストはより高速で、生産現場での迅速な検出に適していますが、IC テストは比較的低速です。

4. コスト: ROSE テストの方がコストが低く、次に C3 テストが続きますが、IC テスト装置は高価であり、コストが高くなります。

(II) アプリケーションの選択

1. 量産においては、ROSE テストと C3 テストがイオン清浄度の迅速なスクリーニングと予備評価に適しています。 より詳細なイオン分析や高精度の検出結果が必要な場合、または研究開発や品質管理の場合は、ICテストを選択してください。

2. フラックス残留物の影響に焦点を当てている状況では、C3 テストが適しています。

3. コスト、テスト要件、テスト効率などの要素を考慮して、合理的なテスト方法を選択するか、複数の方法を組み合わせて使用​​することで、SMT 製品のイオン清浄度をより包括的かつ正確に評価できます。
   つまり、ROSE、イオンクロマトグラフィー IC、C3 の 3 つの SMT イオン清浄度試験方法には、それぞれ独自の長所と短所があります。 実際のアプリケーションでは、SMT 製品の品質と信頼性を確保するために、特定の状況に基づいて適切なテスト方法を選択する必要があります。 エレクトロニクス業界が発展し続けるにつれて、イオンの清浄度に対する要件はますます高くなり、試験技術は常に革新と改善を続けています。 今後は、より効率的、正確、かつ便利な検査手法が登場し、SMT業界の発展をより強力にサポートすると予想されます。